超高層建筑工業化應用研究

鐘 豪

（四川大學， 四川 成都 610207）

0 前言

由于我國人口數量眾多，土地資源較為短缺，超高層建筑作為有效緩解人口壓力及土地壓力的重要建筑形式，成為當前應用最為廣泛的建筑類型。與此同時，作為建筑工業化中具有較高優勢的裝配式建筑，成為超高層建筑施工中較為常用的工業化手段。

1 超高層建筑工業化的特點

1、減少勞動力的使用

超高層建筑工業化應用過程中最為重要的特點就是能夠有效減少勞動力的投入，在施工過程中對于機械的依賴性相對較大，施工中投入的勞動力也基本上是對機械具有操作能力的工作人員，能夠有效的降低管理難度，減少安全隱患的發生。

2、外立面施工工程量較低

超高層建筑工業化施工中，所有外立面的工作在工廠加工制作的過程中就已經完成，包括外立面涂料的涂抹、外窗的安裝等等，所以能夠有效的減少外立面工作量，同時有效的提高所有材料的利用率，促進施工材料的循環使用。

3、堆放量較大

超高層建筑在施工的過程中對于建筑材料及構件的需求是非常大的，所以一般建筑施工現場都會堆放較多的建筑材料，特別是預制構件，由于預制構件的數量較多，體積也相對較大，因此堆放量也是非常大的。由于堆放量的增加，對施工現場進行科學合理的規劃，既要考慮到構件堆放位置對于施工的便利性，同時也要保證構件的安全性。

4、對構件固定精度要求高

在裝配式建筑中，各個構件之間連接的牢固性關系到整個建筑的安全性，所以要保證每個構件之間的連接都是符合設計要求的，保障外墻構件之間具備良好的支撐能力，在施工中需要掌握具體的施工方法，并且檢查每個連接點從而保證所有的施工面都不存在安全隱患。

2 項目簡介

此次將針對A建設項目進行分析，A建設項目位于深圳市，為該地區最早采取裝配式結構形式的超高層住宅，其結構形式為剪力墻結構，高度為 148米，層數為46層。該項目的預制構件主要包括預制凸窗、預制外墻板、預制樓板及預制樓梯。該建筑采取內保溫形式，抗震等級為二級。

3 超高層建筑工業化應用內容

在A超高層建筑項目中所采取的工業化手段為裝配式結構，對于裝配式結構而言，其應用過程中主要包括三個重點內容，即為預制構件的設計、生產與安裝，下面就將從這三個方面對超高層建筑的工業化應用進行總結。

1、方案設計

對于不同的超高層建筑項目而言，所需求的裝配率及其他實際要求都是存在差異的，正是由于不同超高層項目之間差異導致工業化施工方案都是存在差異的，當前裝配式超高層建筑的設計方案主要分為五種，具體如下：

（1）方案一

方案一所采取的預制形式為全面預制凸窗+部分半預制樓板+預制樓梯，該方案的預制率為 17%，優點為凸窗采取預制方式，鋁窗事先在預制構件中預埋，從而有效的防止窗邊滲水問題的發生，但是該方案的施工流水不利于操作。該方案單位造價較現澆結構高460元。

（2）方案二

方案二的預制形式為部分預制凸窗+半預制樓板+預制樓梯，該方案預制率為16%，采取該方案的超高層建筑的核心筒為鋁模，其余部位使用大鋼模，便于施工，但是該方面的預制率是非常低的，造價較傳統的現澆方案每平米也增加了420元。

（3）方案三

方案三的預制形式為全部預制凸窗+半預制樓板+預制樓梯，該方案預制率為23%，優點與方案一相同，并且預制率提高，但是剪力墻卻始終未采取預制構件。該方案單位造價較現澆結構高540元。

（4）方案四

方案四的預制形式為全部預制凸窗+半預制樓板+預制樓梯+半預制外墻，預制率達到了 31%。該方案的優點為不需要采取外架，并且外墻裝修都可以在構件廠完成，保證裝修質量的同時減少安全事故。但是采取該方面由于外墻厚度增加，所以成本也發生較大幅度增加，造價較傳統的現澆方案每平米也增加了700元。

（5）方案五

方案五的預制形式為全部預制凸窗+半預制樓板+預制樓梯+預制外墻，預制率高達 50%，該方案的預制率是非常高的，使得施工工期較短，但是該方案無法滿足規范高度限制，并且有著較高的成本，與傳統現澆構件相比每平方米上漲了1100元。

不同方案所適用的條件都是存在一定差異的，需要結合建設項目的實際情況來確定不同的方案內容，該項目所采取的方案為方案一。

2、構件生產

該項目需要使用的預制構件包括預制凸窗、預制樓板及預制樓梯，不同構件在生產過程中所需重點控制內容如下：

（1）預制凸窗

預制凸窗需要在施工之前進行批量生產，樣板生產是關鍵環節，相關工作人員可以在直觀的看到安裝效果之后對樣板構件進行調整，從而有效避免構件尺寸錯誤。對于A項目而言，預制凸窗的體積是非常大的，同時由于窗戶尺寸限制構件的分拆，若是采取常規的混凝土則會導致構件重量過大，增加吊裝中的風險，所以在生產中使用聚苯板來替代部分混凝土，降低構件重量。

（2）預制樓梯

該項目的預制樓梯跨度相對較大，達到5.4米，所以構件中的鋼筋需要搭接，鋼筋搭接方式及搭接區段需要滿足規范要求。同時為了保證樓梯在地震或者火宅等突發情況下正常使用，所以鋼筋一般使用三級型號，提高樓梯的安全性能。同時由于樓梯跨度較大，則在存放、脫模過程中要注意放置的位置，避免樓梯發生撓度變形。

（3）預制樓板

由于該項目的樓板要求具備抗震性，所以要增加預制樓板與現澆樓板之間的整體性，所以才去桁架鋼筋。由于預制樓板較薄，一般只有50-60mm，所以要格外注意預制樓板是否存在裂縫問題，并且進行漏水試驗。

3、構件安裝

在安裝預制凸窗時，要注意與下一層構件之間的連接采取Z型的企口，并且要高于完成面 50mm左右。由于窗戶采取了預埋方式，一般需要采取結構措施或者使用止水材料，避免構件安裝縫隙的防水性能達不到規范要求。一般凸窗上部墻體比下部墻體要厚，當厚度不一致時，就需要將預制部分懸空，在澆筑混凝土時要注意方式混凝土進入到企口中。

在安裝樓板時，支撐結構一般采取支撐桿與橫梁，樓板的平整度可以通過 U型頭來調整。在預制樓板與現澆樓板之間要鋪設管線，所以在設計過程中要注意桁架鋼筋外漏尺寸，從而避免影響管線的鋪設。

預制樓梯一般是使用鋁模來代替木模板，從而增加材料的循環率，達到節能環保的要求。

4 結束語

在此次論文中，針對A超高層建設項目的工業化施工進行分析，該項目采取的工業化手段為裝配式結構，因此從裝配式方案的設計、構件的生產以及構件的安裝這三個方面對裝配式結構的應用進行了簡單介紹，為其他采取裝配式結構的工業化生產超高層建筑的施工提供了參考。